物理物理透镜及其应用练习题20篇.docx
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物理物理透镜及其应用练习题20篇
【物理】物理透镜及其应用练习题20篇
一、初中物理透镜及其应用
1.烛焰通过焦距为10cm的甲凸透镜在光屏上成清晰的像,如图所示.现用焦距为5cm的乙凸透镜替换甲,不改变蜡烛和凸透镜的位置,关于乙凸透镜的成像情况,正确的说法是( )
A. 要在光屏上成清晰的像,光屏应向左移动
B. 要在光屏上成清晰的像,光屏应向右移动
C. 移动光屏,可以得到一个清晰放大的实像
D. 移动光屏,可以得到一个清晰放大的虚像
【答案】A
【解析】【解答】根据图像,光屏上能成清晰的像,若换用焦距更小的凸透镜,相当于物体离凸透镜的焦距更远,则像更靠近凸透镜,所以光屏要向左移动才能承接清晰的像,A符合题意。
故答案为:
A.
【分析】根据凸透镜成像的规律,当物体距离凸透镜焦点更远,像会更靠近凸透镜。
2.自拍杆是最近风靡的自拍神器,它能够在20cm到120cm长度间任意伸缩,使用者只需将手机固定在伸缩杆上,通过遥控器就能实现多角度自拍。
下列关于用自拍杆拍照的说法正确的是( )
A. 拍照时,人到镜头的距离在一倍焦距到两倍焦距之间
B. 拍照时,人到镜头的距离小于一倍焦距
C. 自拍杆增大了物距,同时增大了取景范围
D. 使用自拍杆的好处是减小了物距,增大了像的大小
【答案】C
【解析】【解答】用照相机拍照时,人到镜头的距离在镜头的两倍焦距之外,AB不符合题意;自拍杆增大了物距,同时增大了取景范围说法正确,所以D不符合题意。
故答案为:
C.
【分析】照相机:
原理;成倒立、缩小的实像,u>2f
①当物体从二倍焦距以外的地方逐渐向凸透镜移近过程中,像逐渐变大,像距v也逐渐变大.但是,只要物体未到达二倍焦距点时,像的大小比物体要小;像的位置总在镜的另一侧一倍焦距至二倍焦距之间.
②当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中,像变大,像距v也变大.像的大小总比物体要大,像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外.
3.如图是媛媛同学在做完¨探究凸透镜成像规律”的实验后,将观察到的实验现象通过画图记录的物、像大致关系的四幅简图,其中不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】【解答】解:
根据凸透镜成像规律:
当物距u<f时,成正立、放大的虚像,像与物同侧,A不符合题意;
当物距2f>u>f时,成倒立、放大的实像,此时像距v>2f,则像距大于物距u,B不符合题意;
当物距等于像距,即u=v=2f时,成倒立、等大的实像,C不符合题意;
当物距u>2f时,成倒立、缩小的实像,由图可知,D符合题意;
故答案为:
D。
【分析】
物体位置
像的位置
像的大小
像的性质
应用举例
u>2f
f< v <2f
像、物异侧
缩小
倒立实像
照相机
u=2f
v =2f
像、物异侧
等大
倒立实像
测焦距
f
v >2f
像、物异侧
放大
倒立实像
幻灯机
投影仪
34.现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。
下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】【解答】在以上四个图中,甲图的入射光线会聚在视网膜的前方,所以甲图表示了近视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来的会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下,因此佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,即乙图能正确表示近视眼的矫正情况;丙图的入射光线会聚在视网膜的后方,所以丙图表示了远视眼的成像情况;远视眼是因为晶状体焦距太长,像落在视网膜的后方,为了使光线会聚在原来的会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下,因此带对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正。
即丁图能正确表示远视眼的矫正情况。
故答案为:
A.
【分析】近视眼看不清远处的景物,需要配戴凹透镜;远视眼看不清近处的景物,需要配戴凸透镜(凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用).
4.用照相机对如图的小猫咪拍照,则图中,能正确表示底片上所成像的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】【解答】照相机是利用凸透镜成像原理制成的,当物体在凸透镜的二倍焦距之外时,成倒立、缩小的实像。
像与物相比,上下颠倒,左右也颠倒,
故答案为:
B。
【分析】照相机中的镜头属于凸透镜,在底片上可以得到一个倒立的缩小的实像.
5.用普通照相机拍照时,要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”,使用起来不太便捷.有一种“傻瓜”相机,只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内,不论远处还是近处的物体,在照片上都比较清晰,从而使拍照的过程变得十分快捷.这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是( )
A. 采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
B. 采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
C. 采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
D. 采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
【答案】B
【解析】【解答】当物距大于凸透镜的2倍焦距时能成倒立、缩小的实像,所成的像在凸透镜后的1倍焦距与2倍焦距之间,这是胶片的位置,如果用短焦距镜头,其焦距本身就很小,像的位置变化不大,当用这种傻瓜照相机照相时,如果物体到相机镜头距离发生改变时,像距的变化范围很小,像的位置变化不大,可以认为能成近似清晰的像,
故答案为:
B。
【分析】照相机利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理,物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,当焦距较小时,凸透镜所成像在较小的范围内。
6.飞机在海上进行搜救时,工作人员常常需要从飞机上拍摄海面的照片,若使用的照相机镜头焦距为100mm,则底片与镜头的距离应该( )
A. 大于200mm B. 恰为100mm C. 小于100mm D. 略大于100mm
【答案】D
【解析】【解答】照相机的镜头相当于一个凸透镜,镜头的焦距是100mm,胶片和镜头之间是像距,2f>v>f,所以胶片到镜头的距离大于100mm小于200mm。
由题意可知从飞机上拍摄海面的照片此时物距很大,所以像距会很小,即像很靠近焦点,D符合题意。
故答案为:
D
【分析】照相机:
原理;成倒立、缩小的实像,u>2f.
7.小册同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时,记录了几组物距u和像距v的数据,如下表所示。
下列说法正确的是( )
A. 随着物距增大像距在减小,物距u和像距v成反比关系
B. 当物距u=9cm时,光屏移动到适当位置能呈现清晰的像
C. 当物距u=16cm时,其光路图是电影放映机的成像原理图
D. 当物距u=50cm时,光屏在适当位置能呈现倒立放大的实像
【答案】C
【解析】【解答】由表格中的数据知道,当物距增大时,像距减小,但不是成反比关系,A不符合题意;因为1/f=1/u+1/v,所以由表格中选取一组数据代入知道,1/f=1/12cm+1/60cm,即解得透镜的焦距是:
f=10cm;所以,当物距u=9cm时,物距小于焦距,成的是正立、放大的虚像,而虚像不能成在光屏上,B不符合题意;当物距u=16cm时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,其应用是投影仪、幻灯机,C符合题意;当物距u=50cm时,物距大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像,D不符合题意,
故答案为:
C。
【分析】物体在凸透镜的不同位置时,能成不同的像,根据表中数据分析凸透镜的焦距,并判断成像特点.
8.小明自制了一个简易投影仪(如图),在暗室中将印有奥运五环(红、黄、蓝、绿、黑五色环)标志的透明胶片,贴在发白光的手电筒上,并正对着焦距为10cm的凸透镜。
调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙上得到了一个清晰正立放大的像,下列说法错误的是( )
A. 手电筒与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm,且胶片应倒立放置
B. 手电筒与凸透镜的距离应小于10cm,且胶片应正立放置
C. 能从不同角度看到墙上五环标志的像,是因为光在墙面上发生的是漫反射
D. 将白色的墙上蒙上一层红布,可以看到奥运标志的像中五环的颜色只有红色和黑色
【答案】B
【解析】【解答】光屏上能呈现像,那一定是实像,又是放大的,那一定是投影仪原理,物距在一倍焦距与2倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故B符合题意,A不符合题意;墙面是粗糙的,光照到墙面发生的是漫反射,反射光线向各个方向传播,所以我们能从不同的角度看到墙上的像,故C不符合题意;红色的物体只能反射红光,其它的光被吸收,故D不符合题意。
故答案为:
B
【分析】
(1)投影仪原理:
当f
(2)能从不同的角度看到物体正是由于漫反射;
(3)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定。
9.下列关于光现象的说法中正确的是( )
A. 光滑镜面的反射叫做漫反射,若眼不在反射光束的方向上,镜面看上去是亮的
B. 把来自光源的光向四面八方的反射是镜面反射
C. 当光从空气射入透镜时,凹透镜对光有发散作用
D. 用激光器射出一束光线,当光线从空气射入水中时,折射角一定小于入射角
【答案】C
【解析】【解答】解:
A、光滑镜面的反射叫做镜面反射,若眼不在反射光束的方向上,镜面看上去是黑的,A不符合题意;
B、来自光源的光向四面八方的反射是漫反射,B不符合题意;
C、当光从空气射凹透镜时,出射光线会远离主光轴,说明凹透镜对光有发散作用,C符合题意;
D、光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,但当光线垂直入射到两种介质的分界面上时,光的传播方向不改变,此时折射角与入射角相等,D不符合题意。
故答案为:
C。
【分析】反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律.
凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.
10.在“探究凸透镜成像规律”的过程中,小明同学观察到了如图所示的实验现象,下列光学仪器的工作原理与该现象所反映的规律相同的是( )
A. 试衣镜
B. 放大镜
C. 照相机
D. 投影仪
【答案】D
【解析】【解答】解:
由题意知,像是倒立放大的,
A、试衣镜利用了平面镜的成正立等大的虚像规律,A不符合题意;
B、放大镜利用了能成正立放大的像的规律,B不符合题意;
C、照相机利用了凸透镜能成倒立缩小的像的规律,C不符合题意;
D、投影仪利用了凸透镜能成倒立放大的像的规律,D符合题意;
故答案为:
D。
【分析】结合图中成像特点,利用凸透镜成像的规律分析判断即可.
11.用手机摄像头扫描如图所示导入二维码可快速登录网页,当手机扫描二维码时( )
A. 二维码是光源
B. 二维码位于摄像头的一倍焦距以内
C. 摄像头相当于凸透镜
D. 摄像头能识别二维码本身发出的亮暗不同的光
【答案】C
【解析】【解答】解:
A、二维码本身不发光,不是光源,A不符合题意;
BC、摄像头相当于凸透镜,成倒立缩小实像,物体到摄像头的距离大于二倍焦距,B不符合题意,C符合题意;
D、当扫描黑白相间的条纹时,黑色条纹吸收所有光线,故黑色条纹不反射色光,而白色条纹能够反射所有色光,D不符合题意。
故答案为:
C
【分析】光源:
自身能够发光的物体叫光源.
照相机:
原理;成倒立、缩小的实像,u>2f.
白色物体反射所有的色光,不反射任何色光的物体看起来是黑色的.
12.小军做凸透镜成像规律的实验时,将焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度,如图。
则下列四个选项中,判断正确的是( )
A. 若蜡烛放置在10cm刻度线处,移动光屏,光屏上呈现的是烛焰正立的像
B. 若蜡烛放置在30cm刻度线处,移动光屏,光屏上呈现的是烛焰缩小的像
C. 若蜡烛放置在40cm刻度线处,移动光屏,光屏上呈现的是烛焰的实像
D. 若要说明照相机的成像特点,可以把蜡烛放置在15cm刻度线处
【答案】D
【解析】【解答】解:
凸透镜的焦距是15cm,凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,
A、将蜡烛移至10cm刻度线处时,物距u=50cm﹣10cm=40cm,u>2f,移动光屏,就会得到倒立、缩小的实像,A不符合题意;
B、若蜡烛放置在30cm刻度线处,物距u=50cm﹣30cm=20cm,2f>u>f,移动光屏,就会得到倒立、放大的实像,B不符合题意;
C、若蜡烛放置在40cm刻度线处,物距u=50cm﹣40cm=10cm,u<f,成正立放大的虚像,在光屏上不能承接,C不符合题意;
D、若要说明照相机的成像特点,可以把蜡烛放置在15cm刻度线处,此时物距u=50cm﹣15cm=35cm,u>2f,移动光屏,就会得到倒立、缩小的实像,是照相机的原理,D符合题意。
故答案为:
D。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答即可.
物体位置
像的位置
像的大小
像的性质
应用举例
u>2f
f像、物异侧
缩小
倒立实像
照相机
u=2f
v=2f
像、物异侧
等大
倒立实像
测焦距
f
v>2f
像、物异侧
放大
倒立实像
幻灯机
投影仪
11.对下列光现象所涉及的物理知识,解释合理的是( )
A. 路口的反光镜是凸面镜,光射到上面会发生折射
B. 宝塔在水中“倒影”是由于光的反射而形成的虚像
C. 放大镜把字“放大”是由于放大镜具有发散作用
D. 近视眼形成原因是晶状体太薄,折光能力太弱,需要凸透镜矫正
【答案】B
【解析】【解答】解:
A、路口的反光镜是凸面镜,光射到上面会发生反射,A不符合题意;
B、倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,B符合题意;
C、放大镜是凸透镜,对光线有会聚作用,C不符合题意;
D、近视眼形成原因是晶状体太厚,折光能力太强,来自远处的光会聚在视网膜前,需要用凹透镜矫正,D不符合题意。
故答案为:
B。
【分析】球面镜包括凸面镜(凸镜)和凹面镜(凹镜),它们都能成像.具体应用有:
车辆的后视镜、商场中的反光镜是凸面镜;手电筒的反光罩、太阳灶、医术戴在眼睛上的反光镜是凹面镜.
光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的.
近视眼看不清远处的景物,需要配戴凹透镜;远视眼看不清近处的景物,需要配戴凸透镜(凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用).
13.如图所示,手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法错误的是( )
A. 影像传感器上成的是倒立的实像
B. 扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内
C. 扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
D. 要使屏幕上二堆码的像变小,只需将二维码远离凸透镜
【答案】B
【解析】【解答】解:
A、手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,在影像传感器上成的是倒立缩小的实像,A符合题意。
BC、手机摄像头相当于凸透镜,是利用物体在2倍焦距以外,成倒立、缩小实像的原理制成的,B不符合题意,C符合题意;
D、如果要让像变小一些,凸透镜成实像时,物远像近像变小,所以应增大物距,应将二维码远离凸透镜,D符合题意。
故答案为:
B。
【分析】照相机:
原理;成倒立、缩小的实像,u>2f;凸透镜成实像时,物远像近像变小.
14.物体放在凸透镜前16厘米处,在透镜另一侧的光屏上成一个倒立缩小的像。
该凸透镜的焦距可能为( )
A.5厘米
B.8厘米
C.10厘米
D.20厘米
【答案】A
【解析】【解答】解:
物体放在凸透镜前16厘米处,在透镜另一侧的光屏上成一个倒立缩小的像,即:
u=16cm>2f,解得f<8cm,分析四个选项,其中的5cm符合题意。
故答案为:
A。
【分析】
物体位置
像的位置
像的大小
像的性质
应用举例
u>2f
f< v <2f
像、物异侧
缩小
倒立实像
照像机
u=2f
v =2f
像、物异侧
等大
倒立实像
测焦距
f
v >2f
像、物异侧
放大
倒立实像
幻灯机
投影仪
43.物体置于距凸透镜的焦点10厘米处,在透镜另一侧光屏上成一个放大的像。
该透镜的焦距可能为( )
A. 5厘米
B. 8厘米
C. 10厘米
D. 15厘米
【答案】D
【解析】【解答】解:
当物体距凸透镜焦点10cm处,在光屏上成一个放大的像,由凸透镜成像规律可知,2f>u>f,成倒立、放大的实像,因物体距凸透镜焦点10cm处,所以物距u=10cm+f,即2f>10cm+f>f,解得f>10cm,所以该透镜的焦距可能为15cm,D符合题意。
故答案为:
D。
【分析】
物体位置
像的位置
像的大小
像的性质
应用举例
u>2f
f< v <2f
像、物异侧
缩小
倒立实像
照像机
u=2f
v =2f
像、物异侧
等大
倒立实像
测焦距
f
v >2f
像、物异侧
放大
倒立实像
幻灯机
投影仪
44.关于光现象,下列说法正确的是( )
A. 凸透镜只对平行光线有会聚作用
B. 人向平面镜走近时,他在镜中的像逐渐变大
C. 黑板面反光是由于光发生漫反射造成的
D. 日食的形成是由于月球挡住了太阳射向地球的光
【答案】D
【解析】【解答】A.凸透镜对任何光线都有会聚作用,A不符合题意;
B.平面镜所成的像与物大小相等,故人向平面镜走近时,他在镜中的像不变,B不符合题意;
C.当黑板表面太光滑,光射到这里发生了镜面反射,反射光线朝着同一方向射出,反射光线方向的同学看不清黑板上的字,这就是黑板反光问题,C不符合题意;
D.光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,故日食的形成是由于月球挡住了太阳射向地球的光导致的,D符合题意,
故答案为:
D。
【分析】本题考查了光的传播的知识,光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,现象有日食、月食的形成,光射到光滑的表面发生了镜面反射,反射光线朝着同一方向射出,平面镜所成的像与物大小相等,凸透镜对光线都有会聚作用.
15.如图所示,为近期流行的一种“自拍神器”,这给旅行者自拍带来了方便。
与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆自拍可以( )
A. 增大镜头中凸透镜的焦距 B. 增大像距 C. 增大物距 D. 增大像的清晰度
【答案】C
【解析】【解答】利用自拍杆拍照时,可以增大人到照相机的距离,使拍照效果更好,C符合题意。
故答案为:
C.
【分析】利用自拍杆拍照,增大了人到相机的距离,即物距。
16.光学器件在我们的生活、学习中有着广泛的应用.下面的介绍有一项不切合实际,它是( )
A. 平面镜成像时,像、物到平面镜的距离相等
B. 凹面镜能起到扩大视野的作用
C. 近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用
D. 阳光通过凸透镜后可以点燃纸屑,是利用了凸透镜对光的会聚作用
【答案】B
【解析】【解答】解:
A、平面镜成像时,物像到平面镜的距离相等,故A正确;
B、凸面镜对光线有发散的作用,应用在汽车的观后镜上,而不凹面镜,故B错误;
C、近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力减强,即折光能力强,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚,故C正确;
D、因凸透镜对光线的会聚作用,所以阳光通过凸透镜可以会聚一点,热量集中,温度较高可以点燃纸屑,故D正确.
故选B.
【分析】
(1)根据平面镜成像特点进行判断:
物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等;
(2)凹面镜可以反射光线,而且可使光线会聚到一点;凸面镜可以反射光线,并使光线发散;(3)(4)凸透镜、凹面镜对光线都有会聚作用,凹透镜、凸面镜对光线都有发散作用.
17.把凸透镜正对着太阳光,可在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑.若将某一物体放在此透镜前20cm处,可得到一个( )
A. 倒立缩小的实像
B. 倒立放大的实像
C. 正立放大的实像
D. 正立放大的虚像
【答案】B
【解析】【解答】解:
凸透镜正对着太阳光,可在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑,这个亮斑就是凸透镜的焦点,所以15厘米就是该凸透镜的焦距,这是利用平行光聚焦法测得了透镜的焦距.将某一物体放在此透镜前20cm处,即现在的物距是20厘米,大于一倍焦距,小于二倍焦距,由凸透镜的成像规律可知,此时凸透镜成倒立放大的实像.
故选B.
【分析】利用题目中提到的物理过程,可确定该凸透镜的焦距;再利用物距与焦距的关系,结合凸透镜的成像规律来得到成像的情况.
18.下列有关光学知识的叙述正确的是( )
A. 光年是一个非常大的距离单位 B. 近视眼镜利用了凹透镜对光的会聚作用
C. 电视机遥控器是利用紫外线工作的 D. 借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
【答案】A
【解析】【解答】解:
A、光年是光在一年的时间内走的路程,所以是一个非常大的距离单位,故A正确;
B、近视眼是晶状体的曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚,因此利用了凹透镜对光的发散作用,故B错误;
C、由于红外线的穿透力强,电视机遥控器是利用红外线工作的,故C错误;
D、放大镜是根据物距小于焦距时,凸透镜成正立放大虚像,则借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距,故D错误.
故选A.
【分析】
(1)光年是